JP2623104B2 - イオン引出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はイオン源内で発生するイオンを例えばターゲ
ットのイオン注入処理のために引出すイオン引出装置に
関する。

（従来の技術） 従来、イオン引出装置は、例えば第１図乃至第３図示
のように、一端が開口した筒形のソースハウジングａ内
に熱陰極形等のイオン源ｂを設け、該イオン源ｂのイオ
ン引出口ｃに対向して、アースに接続されるアース電極
ｄとエレクトロンサプレッサー用の電源に接続される加
速減速電極ｅとを一体化したイオン引出電極ｆを該ソー
スハウジングａに支軸ｇにより取付けして構成されてい
る。

該ソースハウジングａ内及びイオン源ｂ内は真空であ
り、該イオン源ｂに例えば10KVのプラスの高電圧が印加
されるとイオン源内部で生成されたイオンが加速され
る。該イオン源ｂのスリット状のイオン引出口ｃと対向
する加速減速電極ｅには通常マイナス電圧が印加され、
該イオン引出口ｃから出たイオンは該加速減速電極ｅの
スリットｈを通過するが、該電極ｅに与えられたマイナ
ス電圧により該イオンを集束すると共に該電極ｅよりも
下流で発生した電子がイオン源ｂへそのプラス高電圧で
誘引されて飛び込むことを抑制する。該加速減速電極ｅ
のスリットｈを通過したイオンは、更にアース電位のア
ース電極ｄのスリットｉを通過する。該アース電極ｄは
前記加速減速電極ｅ間の電場を形成する。イオン引出電
極ｆの全体はアース電極ｄに取付けた支軸ｇによりソー
スハウジングａの外部から移動することが可能である。
該加速減速電極ｅへソースハウジングａの外部からマイ
ナス高電圧を供給すべく、電圧導入端子ｊからリード線
ｋが該電極ｅの構成部分にビス止めされる。

（発明が解決しようとする問題点） 前記のように従来のイオン引出電極ｆは、ソースハウ
ジングａに形成した孔を通した支軸ｇに取付けられてい
るので、その組立が容易でなく、イオン源ｂのイオン引
出口ｃの中心にアース電極ｄのスリットｉ及び加速減速
電極ｅのスリットｈの各中心を合致させることが難しく
位置の精度も不十分であった。

また、イオン源ｂを長時間運転すると、加速減速電極
ｅが金属のスパッタ等で汚れ、該電極ｅとイオン源ｂと
の間に高電圧を印加することが難しくなり、放電の原因
となるので、イオン引出電極ｆを解体してクリーンナッ
プする必要があるが、その場合ソースハウジングａをも
取外すを要し、クリーンナップ作業を簡単に行なえない
不都合がある。

本発明は上記の如き問題点を解決し、解体が容易で位
置精度の良いイオン引出装置を提供することを目的とす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、ソースハウジング内に設けたイオン源の
イオン引出口と対向して、アースに接続されるアース電
極と電源に接続される加速減速電極とを一体に構成した
イオン引出電極を該ソースハウジングに取付けするよう
にしたものに於いて、該ソースハウジングに着脱自在の
取付板を設けると共に該ソースハウジング内に突出して
前記電源に接続された電極棒を設け、該取付板と前記ア
ース電極とにこれらを互に旋回係合する係合手段を設
け、前記加速減速電極に該電極棒と接触する導電接片を
設けることにより前記問題点を解決するようにした。

（作 用） 該アース電極と加速減速電極は互の位置関係を定め、
イオン引出電極として一体に構成されることは従来のも
のと同様であるが、該アース電極は取付板に旋回係合す
る係合手段により取付けられるので、イオン引出電極と
取付板の位置関係が正確になり、該取付板をソースハウ
ジングの所定の位置に固定すればイオン源のイオン引出
口と各電極のスリットとの相対的位置関係を正確に設定
することが出来る。また、イオン引出電極の解体は、イ
オン引出電極を旋回するだけで簡単に取外せ、ソースハ
ウジング共々取外す従来の不便さが解消され、該イオン
引出電極を複数個用意してイオン種毎に交換すれば他の
イオンの混入のないイオンビームを引き出せる。更に加
速減速電極への通電はこれに設けた導電接片とソースハ
ウジング内に突出して設けた電極棒との接触により行な
われるので、断線のおそれがなく、その接触はイオン引
出電極を取付板に旋回係合させるときに同時に行なえ、
組立、解体が容易になる。

（実施例） 本発明の実施例を別紙図面の第４図乃至第11図につき
説明すると、第４図に於いて、符号（１）は先端が開放
された筒形のソースハウジング、（２）は該ソースハウ
ジング（１）内に設けたイオン源、（３）は該イオン源
（２）の前端に形成されたスリット状のイオン引出口、
（４）はソースハウジング（１）を介してアースに接続
されるアース電極、（５）は該アース電極（４）に絶縁
碍子（６）を介して一体に取付けられ且つ図示してない
該ハウジング（１）の外部のエレクトロンサプレーサー
用の電源に接続される加速減速電極を示し、該アース電
極（４）と加速減速電極（５）とでイオン引出電極
（７）が構成される。アース電極（４）及び加速減速電
極（５）には、第５図及び第６図に見られるように夫々
スリット（８）（９）が形成され、各スリット（８）
（９）の中心はイオン引出電極（７）をソースハウジン
グ（１）に取付けするに際し、イオン源（２）のイオン
引出口（３）の中心に合致される。

以上の構成は従来のイオン引出装置のものとほぼ同様
であるが本発明に於いては、該ソースハウジング（１）
の開放端に円形の開口（10）を備えた取付板（11）をね
じ（12）により着脱自在に設けると共に該ソースハウジ
ング（１）内に突出して前記エレクトロンサプレッサー
用と電源に接続された電極棒（13）を設け、該取付板
（11）とアース電極（４）とにこれらを旋回係合する例
えば環状溝（14）と爪片（15）とで構成された係合手段
（16）を設け、更に前記加速減速電極（５）にその旋回
で前記電極棒（13）と接触する導電接片（17）を設ける
ようにした。

該係合手段（16）は、具体的には第７図及び第８図に
見られるようにアース電極（４）の周囲に等間隔で形成
した爪片（15）と、取付板（11）に取付けられる第９図
及び第10図示のような等間隔で環状溝（14）を形成した
アース電極固定リング（18）とで構成するものとし、該
爪片（15）を該固定リング（18）の環状溝（14）（14）
間の開放部（19）に位置させ、爪片（15）を旋回させる
と各爪片（15）が環状溝（14）内に進入して取付板（1
1）とアース電極（４）及び加速減速電極（５）とがワ
ンタッチで取付けされるようにした。（20）はアース電
極（４）の固定リング（18）に対向する面（4a）からば
ね（21）で押されて突出するロックピンで、該ロックピ
ン（20）はアース電極（４）を固定リング（18）に対面
させ乍ら所定位置にまで旋回したとき該固定リング（1
8）に形成したロック孔（22）内へ突入し、アース電極
（４）の旋回が止まるようにした。尚、爪片（15）を固
定リング（18）に設け、環状溝（14）をアース電極
（４）に設けても、取付板（11）にアース電極（４）を
旋回係合させることは可能である。

前記電極棒（13）は、加速減速電極（５）の側方に位
置するように、第11図示のように、ソースハウジング
（１）を内外に挿通して設けたフィードスルー（23）に
直交して取付けられ、該加速減速電極（５）をアース電
極（４）と共に取付けた取付板（11）がソースハウジン
グ（１）に固定されるとき、該電極棒（13）の周面に加
速減速電極（５）の側方に設けた板ばね製の導電接片
（17）が接触し、外部の電源からフィードスルー（2
3）、電極棒（13）及び導電接片（17）を介して加速減
速電極（５）へ例えばマイナスの高電圧を与えることが
できるようにした。

この実施例のイオン引出装置は、アース電極（４）に
絶縁碍子（６）を介して加速減速電極（５）をその各ス
リット（８）（９）の中心を一致させ乍ら一体に取付け
ることによりイオン引出電極（７）を組立て、これを該
アース電極（４）の爪片（15）と取付板（11）の固定リ
ング（18）の環状溝（14）とで構成された旋回係合手段
（16）により取付板（11）へ取付けする。この場合、取
付板（11）とイオン引出電極（７）は旋回により取付け
られるので左右への位置ずれがない。イオン引出電極
（７）を取付けた取付板（11）は、加速減速電極（５）
の導電接片（17）と電極棒（13）とが接触するようにし
てソースハウジング（１）の所定の位置に固定される。
そして該加速減速電極（５）に電極棒（13）を介してエ
レクトロンサプレッサー用の電源からマイナス電圧を与
えると共にアース電極（４）が固定リング（18）及び取
付板（11）を介してアース電位のソースハウジング
（１）に接続されると、イオン源（２）内で発生するイ
オンは、該加速減速電極（５）とアース電極（４）とで
構成されたイオン引出電極（７）により集束されエネル
ギーを調節されてビーム状となってターゲットへ向う。
イオン源（２）の長時間運転で、加速減速電極（５）の
スリット（９）の表面がイオンによりスパッタされた汚
れるので、適当な時間をおいてクリーンナップする必要
が生じるが、その場合、アース電極（４）を旋回させる
だけでイオンン引出電極（７）全体を取外すことが出来
ソースハウジング（１）を解体することなくクリーンナ
ップ作業を簡単に行なえる。またその再組立も旋回によ
り取付板（11）に取付けするので、位置再現性良く組立
出来、しかも電極棒（13）と導電接片（17）とを接触さ
せて組立てるだけで加速減速電極（５）へ通電回路を形
成され、特別の配線作業が不要になり、脱線の心配もな
い。

該イオン引出電極（７）を各種寸法のものを複数個用
意し、イオン源（２）のイオン種毎に専用の電極（７）
を使用することも可能で、この場合には、他のイオンの
混入を防ぐことが出来る。

（発明の効果） 以上のように本発明によるときは、ソースハウジング
に設けられる着脱自在の取付板に旋回係合手段を介して
アース電極を取付け、該ソースハウジング内に突設した
電極棒と接触する導電接片を加速減速電極に設けるよう
にしたので、アース電極と加速減速電極とが一体になっ
たイオン引出電極を位置決めして簡単にソースハウジン
グに組付けすることが出来、加速減速電極への配線も不
要であるので、電極とクリーンナップ作業や交換作業の
能率を向上させ得て便利である等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の截断側面図、第２図は第１図のII−II
線部分の断面図、第３図は第１図の右側面図、第４図は
本発明の実施例の截断面図、第５図は第４図の右側面
図、第６図は第４図のVI−VI線部分の断面図、第７図は
アース電極の側面図、第８図は第７図とVIII−VIII線部
分の拡大断面図、第９図はアース電極固定リングの側面
図、第10図は第９図の断面図、第11図は第４図のXI−XI
線部分の断面図である。 （１）……ソースハウジング、（２）……イオン源 （３）……イオン引出口、（４）……アース電極 （５）……加速減速電極、（７）……イオン引出電極 （11）……取付板、（13）……電極棒 （16）……係合手段、（17）……導電接片

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ソースハウジング内に設けたイオン源のイ
   オン引出口と対向して、アースに接続されるアース電極
   と電源に接続される加速減速電極とを一体に構成したイ
   オン引出電極を該ソースハウジングに取付けするように
   したものに於いて、該ソースハウジングに着脱自在に取
   付板を設けると共に該ソースハウジング内に突出して前
   記電源に接続された電極棒を設け、該取付板と前記アー
   ス電極とにこれらを互に旋回係合する係合手段を設け、
   前記加速減速電極に該電極棒と接触する導電接片を設け
   たことを特徴とするイオン引出装置。